煤气站培训课件2

1、河北永洋特钢集团煤气站培训课件 第二章 煤气化原理及影响因素第一节 工业煤气的种类煤气类别煤气类别主要成份主要成份热值（热值（MJ/m3）备注备注焦炉煤气H2：5060%CH4：2030%CO：69%1719是焦碳生产时的副产煤气，是煤用干馏的方法生产的。高炉煤气CO：2030%3.34.0是高炉炼铁生产的副产煤气转炉煤气CO：5070%79是转炉吹氧炼钢时的副产煤气发生炉煤气发生炉煤气CO：2027%H2：1418%5.26.2是用煤的气化方法产出的。水煤气CO：3040%H2：3050%1011.8以水蒸汽为气化剂，采用空气和水蒸汽分阶段吹入发生炉而得到，用于化工和城市煤气半水煤气CO+

2、H2：N2=1：3用于化肥合成氨生产一、焦炉煤气也称COG煤气，是生产焦炭时的副产煤气，主要成分H2含量5660，CH4含量2226，CO含量69，无色、有臭味，有毒，易燃易爆，热值1500018000KJ/3，着火温度550650，理论燃烧温度2150，爆炸极限为4.7237.59。与空气混合达到一定比例，遇明火或550高温就会发生强烈的爆炸。 二、高炉煤气也称BFG煤气，是高炉炼铁生产的副产煤气，主要成分CO含量2330，无色、无味，剧毒，易燃易爆，热值33004200KJ/3，理论燃烧温度1500。着火温度700左右，爆炸极限为30.8489.49，与空气混合到一定的比例，遇明火或700

3、左右的高温就会爆炸。三、转炉煤气也称LDG煤气，是转炉吹氧炼钢时的副产煤气，主要成分CO含量在55以上，无色、无味，剧毒，易燃易爆，热值62808373KJ/3，着火温度530，爆炸极限为18.2283.22，与空气混合达到一定比例，遇明火或高温就会发生爆炸。 第二节 发生炉煤气种类一、煤炭气化的历史煤制气的历史，至今已有 200 多年。1、1792 年，美国人威廉默多克在自己的家里，将煤装在铁制的圆筒形的蒸馏釜内，被装在砖砌的直立火炉里进行干馏，所生成的煤气用于照明，1802年制成了较大的煤气发生器。2、1812 年，英国在伦敦建造了世界上第一个炼焦煤气厂，当时主要是用于照明。3、1839

4、年，俄国的皮肖夫(Bishff)，设计实施了空气鼓风固定床上行式液态排渣煤气发生炉。4、1865 年，上海建立了我国第一座高温干馏煤气厂。5、1895 年，奥地利维也纳的斯曲勒巧教授发明了采用两个容器的煤气发生炉用来制取水煤气，这就是两段炉的雏形。6、1939 年，德国研制的世界第一台现代化的高压气化鲁奇炉投入运行，目前已发展到了第四代了。7、1943 年，在奥地利建成世界上第一座两段炉煤气厂。8、1940 年以后，前苏联在总结以往煤气发生炉结构的基础上，设计制造了一直沿用至今的型煤气发生炉，目前国内各煤气炉生产厂家所生产的煤气炉，基本上都是参照型炉的。 9、1945 年以后，美国研制的威尔曼

5、格鲁沙单段式煤气炉投入商业运作。10、1980 年，美国研制的德士古水煤气气化炉投入商业运作。二、常压发生炉煤气1、空气煤气 用作燃料气2、混合煤气 用作燃料气及调峰补充气3、水煤气 燃料气4、半水煤气 合成原料气 三、加压发生炉煤气1、鲁奇加压煤气2、德士古加压煤气3、温克勒加压煤气4、U-gas加压煤气5、西屋加压煤气第三节 冷热煤气发生站一、热煤气发生站1、原料：褐煤、烟煤、无烟煤、焦碳2、气化剂：空气、蒸汽3、气化设备：常压煤气发生炉、3M13、W-G4、主要设备：备煤系统、空气鼓风机、净化系统、煤气管道5、工艺流程：煤气发生炉旋风除尘盘形阀煤气总管原料煤空气灰渣水蒸汽用户6、热煤气具

6、有以下优点：热煤气具有以下优点：热煤气工艺流程短，附属设备少，一次性投资热煤气工艺流程短，附属设备少，一次性投资小。建造一定台数的热煤气站的投资约为建造小。建造一定台数的热煤气站的投资约为建造同样台数的冷煤气站投资的一半。同样台数的冷煤气站投资的一半。热煤气不但利用了煤气的燃烧热，也利用了煤热煤气不但利用了煤气的燃烧热，也利用了煤气的显热和焦油雾的热量。从而提高了热效率。气的显热和焦油雾的热量。从而提高了热效率。热煤气无废水产生，环境污染小。热煤气无废水产生，环境污染小。热煤气工艺不设加压机和循环水泵，节省了动热煤气工艺不设加压机和循环水泵，节省了动力消耗。力消耗。热煤气成本较低，能够较快收回

7、投资。热煤气成本较低，能够较快收回投资。7、热煤气工艺还具有以下的缺点：热煤气工艺还具有以下的缺点：输送距离在一定的限制。一般使用距离为输送距离在一定的限制。一般使用距离为50508080米，最远不超过米，最远不超过100100米。米。热煤气温度较高，流速较小，所以管道粗大，热煤气温度较高，流速较小，所以管道粗大，耗费钢材和保温材料较多，管道投资占全站投耗费钢材和保温材料较多，管道投资占全站投资比例较大。资比例较大。热煤气较脏，内含焦油和粉尘，且温度较高，热煤气较脏，内含焦油和粉尘，且温度较高，所以调节不便，计量困难。易堵塞管道、阀门所以调节不便，计量困难。易堵塞管道、阀门和燃烧器。和燃烧器。

8、管道需要定期清理，环境卫生差，劳动强度大管道需要定期清理，环境卫生差，劳动强度大 二、冷煤气发生站1、原料：褐煤、烟煤、无烟煤、焦碳2、气化剂：空气、蒸汽3、气化设备：常压煤气发生炉、加压煤气炉4、主要设备：备煤系统、空气鼓风机、净化系统、煤气加压机、煤气管道第四节 煤炭气化原理一、煤气化的概念：煤气化是煤在高温常压（或压力）条件下与气化剂（一般为空气或氧气、蒸汽）作用生成煤气的工艺过程。二、煤气的生产原理是：煤在高温下燃烧（11000C13000C），这个过程是氧化过程，氧化过程中由于氧气不足以使煤完全燃烧，产生的二氧化碳被炽热的碳还原成一氧化碳，同时与水蒸气反应，生成氢气和甲烷。最终生成的

9、混合气体就是煤气。三、单段式煤气炉煤气化的过程 ： 混合发生炉煤气的气化过程是这样的：煤气发生炉由上部加煤装置加入合格原料煤，由下部通入气化剂。当炉内气化正常时，炉内料层可分为六个层带，自下而上依次为灰层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层、空层。这几个层带没有明显的界限，而是交错重叠呈曲线形的。由于各反应层带的气体组成不同，浓度不同，固相物质的表面积不同，温度高低不同，使各层带的化学反应也各不相同，反应的生成物也有区别，各层带在炉内有各自特定的作用。 1、灰层：灰层中的灰分是煤气化后的残渣。气化剂在灰层基本不发生化学反应，也不产生生成物，只是与灰渣之间进行热交换，气化剂吸收灰渣的热量而升温预热，

10、灰渣则被冷却。但是灰层有着非常重要的作用。(1) 均布气化剂。 （2） 预热气化剂。 （3）保护炉篦。 灰层厚度要适当，一般要求炉中心处厚200mm，边灰厚300600mm，灰层过厚，相对减少了其他料层的厚度，并使火层上移，容易引起冒火、结炼，使煤气出口温度升高，并使煤气质量下降，热值低。灰层过低，不能有效利用热能预热气化剂，不利于氧化层的反应，有时会造成冷运行，影响煤气质量。同时，灰层过薄，使高温的氧化层离风帽、炉篦、炉裙近，易烧坏设备。 因此，控制灰层厚度是考核司炉工操作技能的一项指标。 2、氧化层：氧化层又叫做火层，是煤与气化剂中的氧气燃烧的区域，是煤气化的主要反应层带，是维持煤气炉正常

11、气化的动力带，它为其他层带进行化学反应供给热量。氧化层直接影响煤气炉内温度的高低，煤气质量的优劣。氧化层的主要反应有： C + O2 = CO2 + Q 2C + O2 = 2CO + Q 2CO +O2 = 2CO2 + Q 实际操作中，要求氧化层的厚度要控制在150250mm之间，温度在110013000C之间。经探火测试探火钎呈樱红色为佳，一般情况下，氧化层厚度与温度有很大关系，氧化层温度高，厚度也适当的高，氧化层温度低，厚度也相应的低。氧化层的合理控制，能保证煤气炉内其他层带的正常进行，得到理想的煤气质量与产量。 控制氧化层的温度和厚度状况，是衡量司炉工技术水平的重要指标。 3、还原层

12、：还原层是煤气化的可燃气体的主要生成带。从氧化层上升的热气流为还原层的吸热反应提供了热源，使气固反应物发生了化学反应并产生了新的生成物。还原层的温度约为950 0C，探火时，探火钎呈黑色，胶鞋底触之冒青烟。这一层带的反应较多，最重要的两个反应是; CO2 + C = 2CO 一 Q H2O + C = CO + H2 一 Q 这两个反应是可逆反应，当温度在90010000C时，反应向右进行，煤气质量向好的方向发展，当温度在6007000C时，反应向左进行，煤气质量向不好的方向进行。由此可知，我们将氧化层的温度控制在110013000C之间就是为了使还原层保持较高的温度，便于还原层反应的顺利进行

13、。但是，温度过高易造成结炼，炉况恶化，煤气质量反而下降。因此，氧化层的温度和和厚度的合理控制对还原层以及煤气质量有着重要的影响。 4 干馏层：干馏层是原料煤发生初步分解，生成干馏煤气的区域。从还原层上升热气流到达干馏层后，温度下降到6507500C左右，热气流之间基本不再发生化学反应。但是，煤在此温度下，发生了干馏反应，煤经热解缩合后生成了甲烷、乙烯、氢气、一氧化碳、煤焦油等，这些成分的热值很高，它对于提高煤气热值有着重要的意义。 5、干燥层：干燥层是煤进行干燥的层带，煤中有一定量的水份，煤进入发生炉后接触到600 0C左右的热煤气，煤中的水份蒸发，水蒸气随煤气流出，煤得到干燥有利于气化的进行

14、。 6、空层：煤气发生炉炉膛内不装煤的上部空间为空层。空层的作用是发生炉内还原层生成的煤气和干馏层生成的干馏煤气混合均匀，并引导煤气流出。空层的温度一般为5000C，当达到600800C时，空层会发生两个反应： 2CO = CO2 + C CH4 = C + 2H2 这两个反应会无偿地损失煤气中的可燃成份含量，降低煤气质量。这两个反应的多少取决于煤气在空层中停留时间和煤气温度。所以，煤气发生炉的设计要考虑空层要适当低一些为好，同时，限制煤气出口温度不超过6000C。目前，不少煤气站在生产中推行的满料层操作法原因即在于此。四、两段式煤气炉气化过程两段式煤气炉的气化过程与单段式煤气炉的气化过程类似

15、，所不同的是干馏段较高。其气化过程如下：煤气发生炉由上部加煤装置加入合格原料煤，由下部通入气化剂。当炉内气化正常时，两段煤气发生炉中的煤的气化分为干馏和气化两个过程，入炉煤块（烟煤） 在干馏段慢慢下降，与气化段上升的热煤气进行直接和间接地逆流交换，经过干燥、预热、干馏三个阶段，使煤块中的挥发份、水分等物随温度升高而逐步析出， 产生干馏煤气并形成半焦， 半焦进入气化段进行完全气化。 气化段产生的热煤气， 其中的 60%-70%由下部出口引出，称为下煤气，另外 30-40%经干馏段与干馏煤气 混合，从上部出口引出，称为上煤气。煤气炉上段为干馏过程，干馏过程自上而下依次为预热层、干燥层、干馏层，煤气

16、炉下段为气化层，自上而下依次为还原层、氧化层、灰层。这几个层带没有明显的界限，而是交错重叠呈曲线形的。由于各反应层带的气体组成不同，浓度不同，固相物质的表面积不同，温度高低不同，使各层带的化学反应也各不相同，反应的生成物也有区别，各层带在炉内有各自特定的作用。 （一）、干馏过程 煤在干馏段发生的物理化学变化主要包括下面几个方面： 1、干燥层（-150） ：煤中表面水吸附水蒸发。 2、预热阶段（150-300） ：150-300时，煤中放出少量结晶水、二氧化 碳和碳氢化合物。200-300时，煤中化合物开始分解，二氧化碳增多，并放 出少量焦油。3、干馏层（300-600）： 300-400时，煤

17、开始软化，并分解出不饱和 烃、甲烷、氢气等可燃气体、焦油气体；400-450时，大量分解出焦油气； 500-600基本不产生焦油而形成半焦。 （二）、半焦气化过程煤在气化段与气化剂（空气、水蒸汽）发生氧化还原反应，生成一氧化碳、 氢气等可燃性气体和二氧化碳，半焦气化过程自上而下分为以下三个层带：1、 还原层：还原层是煤气化的可燃气体的主要生成带。从氧化层上升的热气流为还原层的吸热反应提供了热源，使气固反应物发生了化学反应并产生了新的生成物。还原层的温度约为950 0C，探火时，探火钎呈黑色，胶鞋底触之冒青烟。这一层带的反应较多，最重要的两个反应是; CO2 + C = 2CO 一 Q H2O

18、+ C = CO + H2 一 Q这两个反应是可逆反应，当温度在90010000C时，反应向右进行，煤气质量向好的方向发展，当温度在6007000C时，反应向左进行，煤气质量向不好的方向进行。由此可知，我们将氧化层的温度控制在110013000C之间就是为了使还原层保持较高的温度，便于还原层反应的顺利进行。但是，温度过高易造成结炼，炉况恶化，煤气质量反而下降。因此，氧化层的温度和和厚度的合理控制对还原层以及煤气质量有着重要的影响。 2 氧化层：氧化层又叫做火层，是煤与气化剂中的氧气燃烧的区域，是煤气化的主要反应层带，是维持煤气炉正常气化的动力带，它为其他层带进行化学反应供给热量。氧化层直接影响

19、煤气炉内温度的高低，煤气质量的优劣。氧化层的主要反应有： C + O2 = CO2 + Q 2C + O2 = 2CO + Q 2CO +O2 = 2CO2 + Q实际操作中，要求氧化层的厚度要控制在150250mm之间，温度在110012000C之间。经探火测试探火钎呈樱红色为佳，一般情况下，氧化层厚度与温度有很大关系，氧化层温度高，厚度也适当的高，氧化层温度低，厚度也相应的低。氧化层的合理控制，能保证煤气炉内其他层带的正常进行，得到理想的煤气质量与产量。 3、灰层：灰层中的灰分是煤气化后的残渣。气化剂在灰层基本不发生化学反应，也不产生生成物，只是与灰渣之间进行热交换，气化剂吸收灰渣的热量而

20、升温预热，灰渣则被冷却。但是灰层有着非常重要的作用。(1) 均布气化剂。 （2） 预热气化剂。 （3）保护炉篦。灰层厚度要适当，一般要求炉中心处厚200mm，边灰厚300600mm，灰层过厚，相对减少了其他料层的厚度，并使火层上移，容易引起冒火、结炼，使煤气出口温度升高，并使煤气质量下降，热值低。灰层过低，不能有效利用热能预热气化剂，不利于氧化层的反应，有时会造成冷运行，影响煤气质量。同时，灰层过薄，使高温的氧化层离风帽、炉篦、炉裙近，易烧坏设备。 五、两段炉煤气站工艺流程简述 合格原料煤由皮带机输送至主厂房顶部煤仓，经过加煤机构送入炉内，煤受到来自气化段煤气的加热干馏，逐渐转变为半焦进入下部

21、气化段。从两段式煤气发生炉中生产出来的上段煤气 （其温度约80120，热值约71007500kJ/Nm3，经上出口，至电捕焦油器捕去焦油。下段煤气（炉出口温度约为500），热值约为50165643kJ/Nm3， 经下出口输出，经旋风除尘器除去大部分粉尘,同时利用余热换热器把酚水蒸发，然后进入风冷塔，温度降至80120之间，与上段煤气混合进入间冷器冷却，至电捕轻油器除去轻油。至此煤气中的焦油和灰尘含量均小于30mg/Nm3。经过处理的冷净煤气混合到低压煤气总管，经煤气加压机增压后进入脱硫系统脱硫后进入煤气高压总管，输送到车间。在整个工艺中，采用两级捕焦，确保煤气中焦油和粉尘含量之和低于60mg/

22、Nm3。 两段式煤气发生炉制气属于空气鼓风连续制气方式：炉体水夹套和余热锅炉自产的低压蒸汽和鼓风空气混合组成的饱和气作为气化剂，（饱和温度一般控制在5263之间）。经过干式止回阀从煤气炉底部风管经过炉栅进入气化炉内，在气化段内与逆向加入的原料煤所形成的热半焦发生气化反应生成热煤气。其中有近75%的热煤气经过中心钢管及环型炉墙内的通道导出，形成底部煤气；其余的热煤气直接对干馏段中的烟煤加热、干燥、干馏，与干馏煤气混合形成顶部煤气。 1.顶部煤气的产生入炉的烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分（90150），继而逐渐被干馏（150550）脱出挥发分，挥发分成份为焦油、烷烃类气体、酚及H2、

23、CO2、CO、H2O混合物，其中，焦油、轻焦油随顶煤气进入后续净化被脱除，而烷烃类及H2、CO2、CO类做为干馏煤气和气化段产生的部分发生炉煤气混合成为顶煤气。因为干馏气具有较高热值，因而，属于混合气的顶煤气热值一般可达到16501750大卡/Nm3，干馏产生的酚在净化冷却设备内逐渐被煤气中凝结的水溶解而形成酚水，酚类物属杂酚，以对苯二甲酚居多，酚水的浓度一般不超过5%，属有害有毒物质，需处理。 2顶煤气净化冷却处理过程顶煤气净化处理过程：上段煤气经煤气出口进入电捕焦油器下部，其工作温度为80120之间，脱除重质焦油（一般热值可达9000大卡/kg以上），其产量因煤种不同而不定，一般为原煤总量

24、的25%，是优质化工原料或燃料。经初步脱焦油后的顶煤气与下段煤气混合后进入间冷器，在间冷器内煤气被冷却至3545左右，产生含有轻油的酚水混合物。其中，轻油因比重轻于酚水而可被分层分离开。被间接冷却后的顶煤气再进入二级电捕焦油器，煤气中的轻焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐，轻焦油的组份相当于重柴油。 3底煤气的产生原料煤在干馏段被底部煤气干馏后，形成半焦进入气化段。半焦的挥发份一般为35%。半焦因脱去煤中的活性组份，气化活性比烟煤有所降低，其气化强度一般可达200280Kg.h，二段式气化炉气化火层的温度一般为10001300之间。半焦与蒸汽或空气混合气发生以下反应：C+O2=

25、CO2+408840千焦/千摩尔C+1/2O2=CO+123217千焦/千摩尔CO2+C=CO-162405千焦/千摩尔C+ H2O =CO+ H2-118821千焦/千摩尔C+ 2H2O =CO2+ 2H2-75237千焦/千摩尔底部煤气为完全气化煤气，几乎不含焦油。但含少量灰尘，其热值一般为12001300大卡/Nm3。根据气化原理，炉温高火层厚，煤气热值也提高，反之亦然。 4底煤气的净化处理过程底煤气净化处理采用先被离心除尘，除尘后的温度大约在450550；继而进入余热锅炉被回收煤气显热，煤气温度降至180220左右；再进入风冷器被冷却，温度降至6580；与顶部煤气混合进入间冷器，被循环

26、冷却水间接冷却至3545。进入二级电捕轻油器，再一次脱油、除尘到低压总管的冷净煤气经加压机加压,后经过煤气管道进入窑炉供用户使用。 5 5、两段炉主要工艺特点、两段炉主要工艺特点（1） 采用两段式煤气发生炉生产煤气，气化效率高、热效率高、生产运行成本较低、自动化程度高、劳动强度低、操作环境良好。煤气杂质含量少、发热值高而且产气量稳定。（2） 下段煤气出口设旋风除尘器和余热换热器，使下段煤气先经除尘后再进余热换热器，煤气温度降到220左右，使煤气显热得到了充分回收利用，同时又副产蒸汽作为气化剂 。（3）采用风冷间冷工艺，对煤气进行降温处理，避免了煤气与水直接接触产生的大量洗涤污水。第五节 煤的常

27、压固定床气化过程的影响因素一、在气化过程中各气体成分在各层次内的分布 下图可以显示出从气化剂进入炉内后的变化过程 (1)氧气：在灰渣层不起反应，主要反应是在氧化层与碳起反应，在氧化层结束时，氧气已经趋近于0，正常气化时在煤气中只含0.2%左右氧气。(2)二氧化碳：是在氧化层生成，在氧气消耗逐渐下降时，二氧化碳就逐渐上升，在氧化层的上部至第一还原层时，由于二氧化碳与碳起还原反应，所以二氧化碳就逐渐下降，当到达第二还原层时，二氧化碳下降缓慢，然后又有上升，这是因为一氧化碳与水蒸汽反应生成二氧化碳所造成。 (3)一氧化碳：在氧化层后段及第一还原层是生成一氧化碳最多的区域，此时主要是二氧化碳与碳起还原

28、反应生成一氧化碳，在第二还原层上部就有微微下降的趋势，逐后在空层部分由于一氧化碳和水蒸汽反应生成二氧化碳，而此时一氧化碳就有下降趋势。(4)水蒸汽：主要是耗用在第一还原层和第二还原层，在空层中也有少量耗用。(5)氢气：主要在第一还原层生成，在第二还原层以及空层中还有少量生成， 从上面各种气体的消耗及生成的情况可以得到这样一些规律，即：氧的耗用与二氧化碳的生成是一消一涨，只有氧的下降才会有二氧化碳的生成；二氧化碳与一氧化碳也是一消一涨；水蒸汽与氢也还是一消一涨的趋向。 二、原料煤对气化的影响：1 煤质的影响： 不同产地的煤，它的产气率、热稳定性、机械强度、灰熔点、化学活性都不相同。煤的产气率是指

29、一公斤煤气化后所得到的煤气的体积数，用Nm3/ kg 来表示。生产混合发生炉煤气时，煤种不同，煤的产气率也不同，无烟煤较高，烟煤次之，褐煤与泥煤较低，见表如阳泉煤的气化率一般为3.5，大同煤的气化率为3.2。气化率高的煤所产出的煤气产量和质量都较高。热稳定性和机械强度差的煤进入煤气炉后，遇到高温很快裂解粉碎，影响煤层的透气性和气流的均布。灰熔点影响煤气发生炉的操作温度，灰熔点高的煤操作温度可高些，使煤气质量、产量和热值都得以提高，灰熔点低的煤易在炉内结炼，形成大渣块，使炉内鼓风不均，恶化气化过程。 化学活性是指煤在加热条件下与气化剂作用的化学反应能力。化学活性高的煤反应快且较完全，煤气质量好。

30、灰渣含碳量低。所以，人们要尽量选择气化率高、热稳定性好，机械强度高、灰熔点高、化学活性好的煤作为气化用煤。2 原料煤中水份的影响 水份大的煤，易在煤仓、料管处造成堵塞，降低原料中可燃物的含量。因为水的蒸发量增加，一方面吸收热量，降低干燥层、干馏层和还原层的温度，使还原层和干馏层产生的可燃成份减少，降低煤气质量。另一方面使炉出煤气中水蒸气含量增加，热值降低，所以，我们要求煤的含水量不超过10%。 3 原料煤粒度的影响 原料煤粒度过大，参加气化反应的面积小，不利于气化的进行，粒度过小，炉内料层间隙小，气流分布不均匀，煤气中粉尘增多。所以，我们要求烟煤原料煤粒度在1375mm之间，最佳范围在2550

31、mm之间。4 原料煤粉煤率的影响 粉煤率高时，进入炉内的原料煤易在料管附近堆积，料层间隙小，易造成结炼、冒火、偏炉等异常现象，并使灰渣含碳量增加，煤气中粉尘增多，甚至烧坏炉篦，所以，我们要求原料煤中粉煤率小于7%。 三、鼓风量对气化的影响：鼓风量大时，鼓风速度相应增加，炉内氧化层燃烧反应多，产生的二氧化碳多，热量多；还原层温度也高，生成的一氧化碳也多。可提高发生炉的生产能力和煤气质量。实际操作中，在适当的范围内，鼓风量大，气化强度就大。气化强度大的煤气发生炉由于炉篦转动快，虽然氧化层温度高，也不易结炼。但是任何一台煤气发生炉都有一定的鼓风量范围，鼓风量过大，易使炉温偏高，造成结炼。发生炉内气流

32、速度过高，气体与燃料接触时间短，燃烧与还原反应不能充分的进行，对气化不利。同时造成灰渣含碳量上升。 （1）空气消耗量：煤炭在常压固定床煤气发生炉内气化生产混合煤气所需的空气消耗量与煤中的含氧量多少有关，煤中含氧量低的煤，空气消耗量大；煤中含氧量高的煤，空气消耗量小，见下表。（2）根据空气量换算煤气量根据气化过程的空气消耗量（Nm3），乘以换算系数K 值，即可近似地换成煤气量（Nm3），不同的煤种，其换算系数K 值也不同，见下表。 （3） 、提高气化剂中氧气的浓度对气化指标的影响 提高气化剂中氧气的浓度，即采用富氧空气与蒸汽的混合物或采用氧气与蒸汽的混合物作为气化剂。这时，由于气化剂中氧浓度的增

33、加，惰性成分的浓度相对下降。碳的氧化反应加剧，炉温随之上升，使气化反应速度加快。如将氧气浓度提高至50%，气化速度和相应的生产能力增长近2 倍，而且可使煤气热值大大提高。（4）预热鼓风对生成煤气热值的影响 通过提高预热鼓风温度，可加快气化反应速度和提高蒸汽分解率，生成的煤气热值会明显提高。 四、气化温度对气化的影响：气化温度主要是指氧化层温度，它对煤气的质量、气化强度、气化热效率至关重要。混合发生炉煤气中的有效成份（CO+H2）的含量取决于CO2还原反应和水蒸气分解反应的进行，这两个反应均为吸热反应，因而炉温的提高有利于CO和H平衡浓度的增加。因此，气化温度的适当提高不仅能改善煤气质量，而且可

34、增加煤气产量，它是控制煤气生产最重要的因素。但是气化温度也不能提的过高，它受到多种因素的制约。原料煤的结渣性，煤的灰份含量、灰熔点、灰成份、操作压力、停留时间等因素。温度过高，易结炼，气流分布不均，操作条件恶化，煤气产量、质量、热值降低，灰渣含碳量增加，同时影响相邻料层温度，从而降低了热效率。气化温度不能过高的另一个原因是由于气化温度的升高，势必会增加发生炉向四周辐射造成的热损失，同时随着生成气体出口温度的升高，带出的显热损失亦将显著地增大。 五、饱和温度对气化的影响：气化剂饱和温度是气化剂入炉温度。它是在一定温度下的空气具有一定的饱和蒸气量，因而，空气中含水蒸气量的多少，可用相应的空气饱和温

35、度来表示。在一定温度和压力下，气化剂的饱和温度具有一定值。温度愈同，水蒸汽含量愈大。饱和温度是煤气发生炉气化的主要操作指标之一。水蒸气在煤气发生炉内的主要反应有： C + H2O = CO + H2 C + 2H2O = CO2 + 2H2在煤气发生炉内配入水蒸气后，水蒸气在还原层中分解并于灼热的碳发生上述反应，使煤气中增加了H2和CO的含量，提高了煤气热值，改善了气化条件。 归纳起来有以下优点：（1） 由于水蒸气和空气同时鼓入煤气发生炉，降低了气化剂中氮气的相对含量。水蒸气还原分解后增加了H2和CO的含量，相对减少了N2的含量，且H2的热值较高，所以，提高了煤气热值和质量。（2） 水蒸气的分

36、解吸收热量，减小了热损失，降低了煤气出口温度。（3） 降低了氧化层的温度，使氧化层的温度由1600 0C降到1200 0C，避免了结炼，改善了气化条件。（4） 水蒸气起到了触媒作用，加快炉内化学反应，稳定了煤气质量。（5） 通过调节水蒸气加入量以调节炉温，保证炉内的正常气化。（6） 可以延长炉篦的使用寿命。 但是过多的鼓入水蒸气，反而使煤气炉内的正常气化遭到破坏，原因如下：（1） 降低煤气炉内氧化层的温度，继而降低还原层的温度，使煤气中CO2和水蒸气的含量增加，CO和H2的含量下降，煤气质量下降。（2）发生炉煤气由于鼓入水蒸气过多，不但降低煤气质量，还会降低煤气出口温度，使加热炉内煤气显热减小，同时使焦油凝结，堵塞管道。（3） 造成灰渣含碳量增加，提高煤气生产成本。在